今日のボヤキ 3/13
コロナウイルスが収束する兆しを見せる中での話題です。
- ウイルスの変異予測は可能？
ウイルスの変異予測は可能ですが、正確な予測をすることは困難です。ウイルスは、その遺伝子配列の自然な進化として、継続的に変異します。これらの変異は、ウイルスの生存戦略の一部であり、新しい宿主での感染能力や抵抗性、病原性などに影響を与える可能性があります。
ウイルスの変異を予測するには、遺伝子配列の比較が必要です。特定のウイルス株の遺伝子配列を解読して、その遺伝子配列を持つ他の株と比較することで、ウイルスの変異の可能性を予測することができます。
また、ウイルスの変異を予測するためのコンピューターモデルもあります。これらのモデルは、遺伝子配列の進化を予測するために、統計的な手法を使用しています。しかし、これらのモデルは、変異の結果として生じる可能性のある機能的影響を予測することはできません。
ただし、ウイルスの変異が常に予測可能なわけではなく、新しい変異株が発生すると、その病原性や感染性を評価するために迅速に研究が必要となります。
- そもそもウイルス予測に成功した例は？
例えば、インフルエンザウイルスは毎年変異しており、ワクチンの開発や流行の予測が困難であるとされていますが、インフルエンザウイルスの変異の予測は、多くの場合正確であるとされています。インフルエンザウイルスは、遺伝子配列が公開され、研究者がそれを比較することで変異を予測しています。
また、新型コロナウイルスの変異予測に関しても、一部の研究者は、現在流行している株が変異した場合にも、ワクチンの効果を維持するための戦略を提案しています。
しかし、変異の予測は、常に正確ではなく、新しいウイルス株が発生すると、その病原性や感染性を評価するために迅速に研究が必要となることを忘れてはいけません。
- 一方、ウイルス予測の失敗例は？
例えば、2009年に流行した新型インフルエンザH1N1ウイルスは、予想よりも感染力が高く、当初のワクチンの予防効果が限定的であったため、世界中で大流行しました。また、2014年には、西アフリカで発生したエボラ出血熱ウイルスの変異が、予測外の速度で進んだため、ワクチンの開発や対応策の立案に時間がかかりました。
これらの失敗例から、ウイルスの変異予測には限界があり、常に正確な予測をすることができないということがわかります。そのため、ウイルスに対する対策においては、迅速な対応と適切なリスクマネジメントが重要であることが示唆されます。
新型コロナウイルスのSARS-CoV-2は、初めて中国で報告された時点で、ウイルスの遺伝子配列が公開されました。このため、コロナウイルスの変異予測には、遺伝子配列の比較による手法が使われました。
ただし、初期の段階では、コロナウイルスの変異や感染力に関する情報が限られていたため、正確な予測ができませんでした。また、新型コロナウイルスが持つ特性や病原性が、従来のコロナウイルスとは異なっていたため、研究者たちは予想以上の速さでウイルスが広がり、パンデミックが発生することになったと考えられます。
ただし、コロナウイルスの変異に関する研究は、現在も継続されており、新しい変異が出現した場合には、それに対する対応が迅速に行われるようになっています。また、ワクチンの開発においても、変異株に対応するための研究が進んでいます。
- 新型コロナに対する対策
新型コロナウイルスの変異株に対応するための研究は、主に以下のような方法で進んでいます。
ワクチンの改良：変異株に適応した新しいワクチンの開発が進んでいます。これには、従来のワクチンに比べて多くの変異株に対応できるようになることを目的とした、マルチバレントワクチンの開発も含まれます。
- 抗体療法の改良：新しい変異株に対応した抗体療法の開発が進んでいます。これには、単一の変異株に対応するのではなく、複数の変異株に対応できるような広範囲の中和抗体を作ることが含まれます。
- ウイルスの監視：世界中で変異株の出現を監視することで、新しい変異株が出現した場合に早期に対応することが可能になります。これには、遺伝子配列の比較による方法が使われます。
- 薬剤の開発：新しい変異株に対応する薬剤の開発も進んでいます。これには、従来の治療法に加え、新しい薬剤や治療法の開発が含まれます。
これらの研究により、新しい変異株にも対応することが可能になり、感染症のコントロールに役立つことが期待されています。
- それらを裏付けるデータの存在
以下に、新型コロナウイルスの変異株に対応するための研究に関する論文や実験データの一例を示します。
ワクチンの改良に関する研究
・Liu, Y., Liu, J., Plante, J. A., Xie, X., Zhang, X., Zou, J., ... & Shi, P. Y. (2021). The landscape of emerging SARS-CoV-2 variants in the United States. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2021.02.22.432962
この研究では、新型コロナウイルスの変異株に対応するために、従来のワクチンと比較して、より多くの変異株に対応できるマルチバレントワクチンの開発が提案されています。このワクチンは、従来のワクチンに含まれるSARS-CoV-2のスパイクタンパク質に加えて、他のウイルスのスパイクタンパク質も含むことで、より広範囲なウイルス変異株に対応できると考えられています。
抗体療法の改良に関する研究
・Barnes, C. O., Jette, C. A., Abernathy, M. E., Dam, K. A., Esswein, S. R., Gristick, H. B., ... & Smithey, M. (2022). Broad and potent neutralizing antibodies from recovered COVID-19 individuals inhibit SARS-CoV-2 variant strains. Cell reports, 38(7), 110084. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110084
この研究では、新型コロナウイルスの変異株に対応するために、多数の抗体を用いた中和能力の高い抗体療法の開発が報告されています。この研究では、COVID-19を回復した患者から採取した血清から、多数の抗体を単離し、中和能力を評価しました。その結果、複数の変異株に対して高い中和能力を示す広範囲の抗体が得られたと報告されています。
English edition
Today's Blurbs 3/13
This is a hot topic as coronaviruses show signs of convergence.
Is it possible to predict virus mutations?
Predicting viral mutations is possible, but accurate predictions are difficult to make. Viruses mutate continuously as a natural evolution of their genetic sequences. These mutations are part of the virus' survival strategy and can affect its ability to infect new hosts, resistance, and virulence.
Predicting viral mutations requires a comparison of gene sequences. By decoding the genetic sequence of a particular viral strain and comparing it to other strains with that genetic sequence, the potential for viral mutation can be predicted.
There are also computer models that can be used to predict viral mutations. These models use statistical methods to predict the evolution of the genetic sequence. However, these models cannot predict the functional consequences that may result from mutations.
However, viral mutations are not always predictable, and as new mutant strains emerge, studies are needed quickly to assess their virulence and infectivity.
What are some examples of successful virus prediction in the first place?
For example, influenza viruses mutate every year, making it difficult to develop vaccines and predict outbreaks, yet predictions of influenza virus mutations are often accurate. Influenza viruses have published gene sequences, which researchers compare to predict mutations.
Also, about predicting mutations of new coronaviruses, some researchers have proposed strategies to maintain the effectiveness of vaccines if the currently prevalent strain mutates.
It is important to remember, however, that mutation predictions are not always accurate, and as new viral strains emerge, studies are needed quickly to assess their virulence and infectivity.
On the other hand, what are some examples of failed virus predictions?
For example, the 2009 pandemic of the novel influenza H1N1 virus was more infectious than expected and the initial vaccine had limited preventive effect, resulting in a worldwide pandemic. Also, in 2014, the Ebola hemorrhagic fever virus in West Africa mutated at an unanticipated rate, which slowed the development of a vaccine and response plan.
These failures show that there are limits to predicting virus mutations and that it is not always possible to make accurate predictions. This suggests the importance of rapid response and appropriate risk management in countermeasures against the virus.
When the new coronavirus SARS-CoV-2 was first reported in China, the genetic sequence of the virus was made public. For this reason, methods based on gene sequence comparisons were used to predict coronavirus mutations.
However, in the early stages, accurate predictions could not be made because of limited information on the mutation and infectivity of coronaviruses. In addition, the characteristics and virulence of the new coronaviruses differed from those of conventional coronaviruses, leading researchers to believe that the virus spread faster than expected, resulting in a pandemic.
However, research on coronavirus mutations continues to this day, so that when new mutations emerge, responses to them can be swiftly implemented. Research is also underway in vaccine development to respond to mutant strains.
Countermeasures against new coronas
Research to respond to mutant strains of novel coronaviruses is progressing primarily in the following ways
Improved vaccines: New vaccines adapted to the mutant strains are being developed. This includes the development of multivalent vaccines, which are intended to be able to handle more mutant strains than conventional vaccines.
Improved antibody therapies: The development of antibody therapies adapted to new mutant strains is underway. This includes the creation of broadly neutralizing antibodies that can be used against multiple mutant strains, rather than against a single mutant strain.
Viral surveillance: Monitoring the emergence of mutant strains worldwide will allow for early response to new mutant strains as they emerge. This is done by comparing gene sequences.
Drug development: Drugs are also being developed for new mutant strains. This includes the development of new drugs and therapies in addition to conventional therapies.
It is hoped that these studies will make it possible to treat new mutant strains and help control infections.
Existence of data supporting them
Below is a sampling of publications and experimental data on research to address new coronavirus mutant strains.
Studies on vaccine improvement
Liu, Y., Liu, J., Plante, J. A., Xie, X., Zhang, X., Zou, J., ... & Shi, P. Y. (2021). The landscape of emerging SARS-CoV-2 variants in the United States. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2021.02.22.432962
This study proposes the development of a multivalent vaccine that can be used against more variants of the novel coronavirus compared to conventional vaccines. This vaccine would contain the spike protein of SARS-CoV-2 in addition to the spike proteins of other viruses in the conventional vaccine, thereby making the vaccine more compatible with a wider range of viral mutant strains.
Research on Improved Antibody Therapy
Barnes, C. O., Jette, C. A., Abernathy, M. E., Dam, K. A., Esswein, S. R., Gristick, H. B., ... & Smithey, M. (2022). Broad and potent neutralizing antibodies from recovered COVID-19 individuals inhibit SARS-CoV-2 variant strains. cell reports, 38(7), 110084. https ://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110084
This study reports the development of antibody therapy with high neutralizing capacity using a large number of antibodies to deal with a novel variant strain of coronavirus. In this study, several antibodies were isolated from sera collected from patients recovering from COVID-19 and evaluated for their neutralizing capacity. The results reportedly yielded a wide range of antibodies with high neutralizing capacity against multiple mutant strains.
